Un'introduzione alle superfici di strisciamento delle tenute

Trelleborg


Un'introduzione alle superfici di strisciamento delle tenute

Il nuovo whitepaper e il nuovo webinar sulla "Technical Library" di Trelleborg Sealing Solutions analizzano i rivestimenti che sostituiscono il Cromo Esavalente per le superfici di strisciamento nelle applicazioni idrauliche.

Le superfici su cui lavorano le tenute nei sistemi idraulici svolgono un ruolo fondamentale nel garantire l'efficienza e la vita utile dei sistemi idraulici. Le direttive REACH richiedono l'esclusione del cromo esavalente dai rivestimenti,
con conseguente esplorazione di materiali alternativi. Tuttavia, le caratteristiche di finitura superficiale per altri rivestimenti sono molto diverse dal cromo esavalente e richiedono ulteriori sperimentazioni.

Un'enorme varietà di applicazioni si affida all'integrità del suo sistema idraulico.  Dalle protesi, ai carrelli di atterraggio di aeromobili, ai carrelli elevatori e ai generatori eolici; queste realizzazioni ingegneristiche non sarebbero possibili senza sfruttare le proprietà meccaniche dei fluidi. Una comprensione completa della fisica e delle forze al lavoro, può migliorare questi sistemi.

"Studiare il modo in cui le superfici di un sistema interagiscono quando sono in movimento può aiutare ad ottimizzare le prestazioni e la vita del sistema", afferma Mandy Wilke, Senior Manager Global Technical Management. "Le tenute, i fluidi idraulici e le finiture devono essere esaminati in combinazione per determinare la lubrificazione e quindi l'ambiente tribologico."

Modellazione avanzata

Per rivestimenti con cromo esavalente si riteneva sufficiente l'analisi del sistema attraverso il modello bidimensionale della finitura superficiale dello stelo del cilindro e le interazioni all'interno del sistema erano ben documentate e acquisite. Ma per i rivestimenti più recenti, è necessario un quadro più completo. "La modellazione tradizionale bidimensionale non è più sufficiente a nostro parere, per questo motivo abbiamo sperimentato sia a livello pratico, che teorico, adattando modelli bidimensionali e tridimensionali," prosegue Mandy.

"I rivestimenti sono applicati per migliorare le caratteristiche di attrito del sistema, minimizzando l'usura e massimizzando le prestazioni. Questi lavorano insieme alle tenute per fornire una migliore funzionalità, per questo motivo forniamo raccomandazioni di rugosità delle controsuperfici. Il cromo esavalente, sebbene abbia funzionato bene per ridurre l'attrito, è la forma più tossica di cromo - un noto cancerogeno con un processo produttivo pericoloso."

Rivestimenti alternativi

"Oggi i costruttori utilizzano un'ampia gamma di rivestimenti diversi. Questi includono 
 ""High-velocity oxygen-fuel"" (HVOF) e una saldatura a deposizione laser con leghe a base di nichel o cobalto. I modelli bidimensionali sono ancora utili per questi rivestimenti alternativi, ma le differenze nella topografia della superficie portano a cambiamenti significativi nel film di fluido che si viene a creare. ""Queste differenze significano che le definizioni generali di rugosità non sono più così utili quanto in passato, quindi osserviamo anche la curva rapporto materiale, l'altezza di picco ridotta, la profondità valle ridotta e la ""core region"", così come le variabili bidimensionali standard, per ottenere una panoramica più accurata della superficie,"" afferma Mandy."

"I nostri test dimostrano che, comprendendo la topografia tridimensionale di una superficie di tenuta, possiamo ottimizzare al meglio le prestazioni del sistema, specialmente se combinato con i principi di Lubrication Management, riducendo significativamente l'usura e aumentando la vita utile del sistema."